Instrucciones
Usted tiene las siguientes opciones en este simulador para moléculas pequeñas tanto inorgánicas como orgánicas.
- En la parte superior, aparecen los botones 2D y 3D para que pueda observar el modelo en dos o tres dimensiones.
- A continuación se presenta el modelo en dos o tres dimensiones.
- "Search" puede ser utilizado para buscar alguna molécula, escribiendo el nombre en inglés, por ejemplo al escribir, sulphuric acid (ácido sulfúrico).
- Color de fondo, sirve seleccionar el color del fondo del modelo en tres dimensiones.
- Acercar +, acerca el modelo.
- Acercar -, aleja el modelo.
- Girar X, Y, Z, para girar el modelo en tres dimensiones en los ejes x, y, z.
- Alambres, varillas y pelotas y varillas, para cambiar el modelo en tres dimensiones en esas representaciones.
- Energía, aparce en la parte superior la energía de la molécula en kJ/mol o kcal/mol.
- Minmizar por MMFF94, normalmente las estructuras iniciales que se crean en los simuladores poseen energías mucho mayores a las que tendría un objeto real, por esta razón, se utilizan algoritmos para calcular las posiciones y fuerzas originales, con el objetivo de minimizarlas y que sean más realistas.
- Arrastrar Minimizar, usted puede arrastrar un átomo, soltarlo y entonces el sistema hace un cálculo de minimización de energía.
- Simetría, muestra los planos de simetría en la molécula.
- Editar, puede editar la molécula agragando o quitando átomos y enlaces.
- Superficie VDW, la superficie de van der Waals de una molécula es una representación abstracta o modelo de esa molécula, que ilustra dónde, en términos muy generales, podría haber una superficie para la molécula en función de los cortes duros de los radios de van der Waals para átomos individuales, y representa una superficie a través de la cual la molécula podría concebirse interactuando con otras moléculas.
- PEM es el mapa de potencial electrostático.
- Carga parcial calcula la carga parcial de cada átomo.
- Tetraedros, para el caso que exista alguna átomo tetraédrico.
- Dipolos enlaces, para ver el los dipolos de todos los enlaces.
- Dipolo molecular, para ver el momento dipolar resultante de toda la molécula.
- Hibridación sp, sp2 y sp3, para ver la hibridacion del átomo de carbono.
- Anillo aromático, muestra los anillos aromáticos.
- Heteroátomo, muestra los heteroátomos en heterociclos.
- C quiral (nomenclatura R/S) y E/Z para isomería geométrica en alquenos, los descriptores R/S permiten indicar en un compuesto orgánico la configuración (la disposición espacial de los sustituyentes) de un carbono o centro quiral, estereocentro o centro estereogénico, que es el caso de un átomo de carbono con cuatro sustituyentes diferentes. Se añade R o S entre paréntesis como prefijo delante del nombre de la molécula orgánica. En caso de ser más de uno el centro estereogénico, separados por coma se indica el descriptor R o S de cada uno, precedido del número o localizador que identifica su posición.
- Invertir R/S, para cambiar la quiralidad.
- Nomenclatura E/Z en Alquenos, el sistema tradicional para nombrar los isómeros geométricos de un alqueno, en el que los mismos grupos están dispuestos de manera diferente, es nombrarlos como cis o trans. Sin embargo, es fácil encontrar ejemplos donde el sistema cis-trans no se aplica fácilmente.
- N electrones, O electrones y S electrones, para ver los electrones libres del nitrógeno, oxígeno y azufre.
- C primario, C secundario, C terciario, C cuaternario, identifica la clasificación de los átomos de carbono.
- Dadores y aceptores de puentes de hidrógeno, señala los átomos que pueden dar o aceptar puentes de hidrógeno
- Botón 2D, cuando escoge el botón 2D, la aplicación tiene su propio menú y quedan inhabilitados todos los botones 3D.
Enlace Iónico
Cristal de cloruro de potasio
Muchos iones constituyen un porcentaje ínfimo del peso vivo, pero desempeñan papeles centrales. El ion potasio (K+) es el principal ion con carga positiva en la mayoría de los organismos, y en su presencia puede ocurrir la mayoría de los procesos biológicos esenciales.
El Potasio tiene la función de regular el equilibro hídrico en el cuerpo y contribuye a mantener el balance ácido-básico.
Este cloruro de potasio (KCl) que es una sal mineral, se encuentra principalmente localizada en las células; en los músculos se ubica combinada con el fósforo, y en los glóbulos rojos con el cloro.
Cuando hay falta de potasio en el organismo, algunas de las repercusiones pueden ser: calambres, atrofía muscular, debilidad del corazón, insomnio, hemorragias nasales, deficiencias hepáticas, ojos hundidos e hinchazón en la zona de los tobillos.
El potasio puede pasar a través de la membrana celular por un canal de iones como se muestra a continuación en un modelo digital, se observan iones de potasio color morado.
Un estudio hecho por la Universidad de Harvard concluyó que cuando el potasio sube, el peligro de apoplejías desciende. Esta investigación consistió en analizar las dietas de 44.000 personas de mediana edad y mayores, con el objetivo de ver quien de ellos era víctima de ataques cerebrales. El resultado: aquellos que comían alrededor de nueve porciones diarias de frutas y vegetales tuvieron 30% menos probabilidades de sufrir una embolia, apoplejía o derrame cerebral, en comparación con los que comían cuatro porciones al día.
Algunos de los alimentos ricos en potasio, que pueden evitar cualquiera de los ataques mencionados anteriormente, son las papas asadas con cáscara, aguacates, alcachofas, acelgas, uvas, jugo de naranja, bananas, espinacas y muchas clases de frijoles, entre otros.
Para un mejor balance físico, los científicos sugieren que, además de ingerir alimentos ricos en potasio, es necesario incluir en nuestra alimentación también frutas y verduras que contengan toda clase de minerales para el óptimo funcionamiento del organismo.
- El potasio tiene una diversidad de funciones en el organismo:
- Ayuda a regular la actividad de todo el tejido muscular, incluyendo los músculos lisos (como los músculos de los intestinos), los músculos del corazón y los músculos esqueléticos;
- forma parte de las reacciones enzimáticas utilizadas en la digestión y el metabolismo;
- forma parte del mecanismo ( homeostasis) utilizado por el organismo para mantener un equilibrio entre los muchos procesos eléctricos y químicos que se desarrollan en éste.
Los exámenes sanguíneos reflejan solamente los niveles de potasio extracelular y no indican la cantidad de potasio dentro de las células. El movimiento del potasio hacia dentro o hacia fuera de las células puede cambiar su nivel sanguíneo (potasio sérico) cuando no hay cambio en la cantidad total de éste en el organismo.
La hipercaliemia se presenta cuando el nivel de potasio en la corriente sanguínea es más alto de lo normal y puede estar relacionado con un aumento en el potasio total del organismo o con la liberación excesiva de potasio desde las células hacia el torrente sanguíneo.
Los riñones normalmente excretan el exceso de potasio del cuerpo. Por lo tanto, la mayoría de los casos de hipercalimia son causados por trastornos que reducen la capacidad de los riñones para excretarlo.
La es una hormona que regula la excreción renal de sodio y potasio, la falta de ésta puede causar hipercaliemia con un aumento en el potasio total del cuerpo. La enfermedad de Addison es un trastorno que causa reducción de la producción de aldosterona.
Aldosterona
Guía de Estudio
El Potasio en el Organismo
I. Conceptos Clave
- Ion Potasio (K+): Principal ion con carga positiva dentro de las células de la mayoría de los organismos.
- Equilibrio Hídrico: La regulación de la cantidad de agua presente en el cuerpo.
- Balance Ácido-Básico: El mantenimiento de la concentración adecuada de ácidos y bases en los fluidos corporales.
- Cloruro de Potasio (KCl): Una sal mineral compuesta por iones de potasio y cloruro, localizada principalmente dentro de las células.
- Canal de Iones: Proteína de membrana que permite el paso selectivo de iones a través de la membrana celular.
- Apoplejía (Embolia, Derrame Cerebral): Interrupción del flujo sanguíneo al cerebro, que puede ser menos probable con una dieta rica en potasio.
- Homeostasis: Mecanismo del organismo para mantener un equilibrio interno estable entre diversos procesos químicos y eléctricos.
- Potasio Extracelular: Concentración de potasio fuera de las células, reflejada en los análisis de sangre (potasio sérico).
- Potasio Intracelular: Concentración de potasio dentro de las células.
- Hipercaliemia: Nivel anormalmente alto de potasio en la sangre.
- Aldosterona: Hormona que regula la excreción renal de sodio y potasio.
- Enfermedad de Addison: Trastorno que causa una producción reducida de aldosterona.
II. Preguntas de Opción Múltiple
- ¿Cuál es el principal ion con carga positiva dentro de la mayoría de las células?
- a) Sodio (Na+)
- b) Cloro (Cl-)
- c) Potasio (K+)
- d) Calcio (Ca2+)
- ¿Cuál de las siguientes funciones NO está directamente relacionada con el potasio en el organismo según el texto?
- a) Regular la actividad del tejido muscular.
- b) Participar en reacciones enzimáticas de la digestión.
- c) Formar parte del esqueleto óseo.
- d) Contribuir al equilibrio hídrico.
- ¿Qué condición puede resultar de un nivel anormalmente alto de potasio en la sangre?
- a) Hipopotasemia
- b) Hipercaliemia
- c) Hiponatremia
- d) Hipernatremia
III. Cuestionario (Respuestas Cortas)
- Describe brevemente dos funciones esenciales del ion potasio (K+) en el organismo mencionadas en el texto.
- ¿Dónde se localiza principalmente el cloruro de potasio (KCl) en el cuerpo y con qué otros elementos se combina en algunas áreas específicas?
- Nombra al menos tres posibles repercusiones de la falta de potasio en el organismo, según lo indicado en el texto.
- Explica cómo el potasio puede moverse a través de la membrana celular según el texto y qué se observó en el modelo digital presentado.
- Según el estudio de Harvard, ¿qué relación se encontró entre el consumo de frutas y vegetales y el riesgo de apoplejía?
V. Preguntas de Ensayo
- Discute la importancia del ion potasio en el mantenimiento de la homeostasis en el cuerpo humano, detallando al menos tres de sus funciones principales según el texto.
- Explica la relación entre la dieta rica en potasio y la reducción del riesgo de apoplejía según el estudio de la Universidad de Harvard mencionado en el texto. ¿Qué implicaciones tienen estos hallazgos para la salud pública?
VI. Glosario de Términos Clave
- Enzima:
- Proteína que actúa como catalizador biológico, acelerando las reacciones químicas en el organismo.
- Metabolismo:
- Conjunto de procesos químicos que ocurren dentro de un organismo vivo para mantener la vida.
- Músculo Liso:
- Tipo de tejido muscular que se encuentra en las paredes de órganos internos como los intestinos y los vasos sanguíneos, responsable de movimientos involuntarios.